Also Available in:

Nagła skała

Nieoczekiwane zastosowanie przepisu na twardą skałę

Autor
Tłumacz Andrew Ostapowicz

Wikimedia Commons/Tobias Alt Grand Canyon

Większość ludzi wyobraża sobie, że potrzeba milionów lat by utworzyć skały osadowe. Przynajmniej w dzisiejszej kulturze takie odnosi się wrażenie. A z powodu takiego wrażenia wielu odrzuca biblijne twierdzenia opisujące Stworzenie w ciągu sześciu dni, około 6000 lat temu.

Jednakowoż niektórzy uczeni australijscy wynaleźli rewolucyjny proces chemiczny przekształcający luźny osad w skałę w ciągu kilku dni.1,2 Wynalazek ten nie używa osobliwych syntetycznych materiałów, ale podrabia naturalny proces. Może w to trudno uwierzyć, ale to jest prawda. Wbrew ogólnemu mniemaniu, nie potrzeba milionów lat, by wytworzyć skałę osadową. Wszystko, co jest potrzebne, to odpowiednie warunki.

Co to jest skała osadowa

Skała osadowa, jak na przykład piaskowiec, składa się z ziarenek materiału, trzymanego razem przez spoiwo. Ziarenkami tymi mogą być fragmenty innych skał lub minerały takie jak kwarc lub kalcyt.3 Fragmenty te mogą być bardzo drobne, jak błoto, większe, jak piasek, kamyki a nawet głazy. Skała może się składać z fragmentów o jednolitym wymiarze (‘dobrze posortowana’, lub z mieszanki wymiarów (‘marnie posortowana’). Technicznie materiały te nazywa się klastem lub okruchami, a skały określa się jako klastyczne lub okruchowe.

Z wyjątkiem skał o bardzo drobnych ziarenkach, jak mułowiec, skały klastyczne są zazwyczaj porowate. Przestrzeń między ziarenkami może zawierać płyn, jak np. wodę, która może się przedostawać przez skałę. Ropa naftowa, gaz i woda mogą w ten sposób być magazynowane pod powierzchnią ziemi.

W skałach naturalnych wiele minerałów może być spoiwem. Często spoiwem jest kalcyt, kwarc lub minerały żelaza. Różne spoiwa nadają skale różną twardość i zabarwienie. Na przykład minerały żelaza tworzą czerwone skały.

Czasami osad jest dobrze spojony, tworząc twardą, jednolitą skałę, cenioną jako budulec, np. Hawkesbury Sandstone (piaskowiec) w okolicach Sydney. Czasami spoiwo jest nierównomierne a jakość skały zmienna, w jednym miejscu twarda, w innym krucha. Czasami spoiwo jest ograniczone do małych przestrzeni tworząc konkrecje o niezwykłych kształtach.

Gdy skała jest marnie spojona inżynierowie stwierdzają, że fundamenty budynków osuwają się, a skarpy zawalają się. Oczywistym sposobem wzmocnienia fundamentów byłoby zwiększenie ilości spoiwa w skale. I w ten sposób działa nowy wynalazek nagłej skały.

Roztwory chemiczne

Ten nowy wynalazek jest prosty w zastosowaniu. Wszystko, czego trzeba to spryskanie porowatego piasku, gleby czy skały dwoma roztworami. Te rozpuszczalne w wodzie roztwory wsiąkają w dany materiał, wypierając stamtąd dotychczasowy płyn. Odmiennie można te roztwory wstrzykiwać w dany materiał. Ponieważ te roztwory są ciekłe, jak woda, osad zostaje szybko spenetrowany. A będąc przy tym nietoksyczne nie stanowią zagrożenia dla zdrowia i dla środowiska,

Kiedy już są w porach, chemikalia te reagują tworząc kryształki kalcytu na powierzchni każdego ziarenka osadu. Kalcyt wiąże ziarenka razem i nadaje osadowi twardość skały. Szybkość tej reakcji można kontrolować od jednego do siedmiu dni, aby pozwolić roztworom penetrować w osad tak daleko jak jest to zamierzone.

Ponieważ spoiwo pokrywa tylko powierzchnię ziarenek, przestrzeń między ziarenkami nadal pozostaje otwarta. W ten sposób porowatość skały zostaje tylko nieco zredukowana i przepływ wody gruntowej nie zostaje zahamowany. Oznacza to, że roztwory mogą być aplikowane szereg razy w tym samym miejscu i nadal penetrują przestrzenie między ziarenkami dodając więcej spoiwa za każdym razem. W ten sposób osad może zostać zmieniony w prawie litą skałę, z porami prawie zapełnionymi spoiwem. Wymagałoby to wiele aplikacji i szereg miesięcy. Zwyczajna woda nie zmiękcza kalcytu, więc więź spoiwa powinna pozostać silna przez czas nieokreślony.2

Wiele zastosowań

Wynalazek nagłej skały ma wiele praktycznych zastosowań, włączając w to wzmacnianie słabych fundamentów, stabilizację skarp i wzmacnianie tuneli. Jednym z pierwszych projektów była naprawa historycznego tunelu w Zachodniej Australii, uznanego za niebezpieczny i zamkniętego dla dostępu publiczności. Po tylko trzech aplikacjach tunel był wzmocniony, co zaoszczędziło wiele pieniędzy.

Londyńska kolej podziemna poddała tę metodę testom w stabilizacji skarp z ogromnym bonusem, gdyż metodę tę można stosować ”na miejscu”. Proces ten można także stosować dla zachowania historycznych pomników.

CIPS in action
Roztwory chemiczne penetrują przestrzenie porów i reagują tworzą kryształki kalcytu na powierzchni ziarenek. Gdy spojony, osad staje się twardy jak skała. Proces ten imituje naturalny sposób powstawania skał osadowych,

Powtarzane stosowanie powoduje dalsze pogrubienie spoiwa wokół ziarenek. Proces ten został nazwany CIPS (Calcite In-situ Precipitation System – System Wytrącania Kalcytu Na-miejscu). Imituje on naturalną krystalizację wokół cząsteczek, co ulepsza stabilność.

‘Nie powiedzcie kreacjonistom’

Jednym nieoczekiwanym zastosowaniem tych badań jest dramatyczna ilustracja faktu, że nie potrzeba milionów lat dla powstania skał. Z pewności dla jednego z wynalazców to zastosowanie było szokiem.

Gdy CMI Australia wpierw dowiedziało się o tym wynalazku, napisaliśmy do Dra Eda Kucharskiego z pytaniem o detale. Gdy nie otrzymaliśmy odpowiedzi doszliśmy do wniosku, że już nie jest związany z projektem, albo że mieliśmy zły adres mailowy.

Wyobraźcie sobie nasze zdumienie, gdy przeczytaliśmy artykuł opublikowany w UK (Anglii), opisujący ten proces. Sprawozdał on, że Dr Kucharski powiedział: „Otrzymaliśmy pytania, które wydały się nam dziwne. Gdyśmy to zbadali, okazało się, że grupa kreacjonistów próbuje zdyskredytować darwinowską teorię ewolucji. Nie odpowiedziałem.”4 Oczywiście pytania były od nas.

CMI stara się rozwiać powszechne błędne pojęcia, które powstrzymują ludzi od przyjęcia Boga Stworzyciela przestawionego w Biblii. Jednym z takich błędnych pojęć jest, że skały powstają przez miliony lat. Ale to nie jest prawda. Nowe badania żywo wskazują, że w odpowiednich warunkach skały mogą powstać bardzo szybko.

Globalny potop jest kluczem. Wody potopu zalewając Ziemię podczas tego kataklizmu zwaliły ogromne ilości osadu. Te same wody zawierały też rozpuszczone chemikalia, które szybko spoiły osad w skały. Australijski wynalazek nagłej skały dobitnie wskazuje jak skały osadowe łatwo mogły powstać skali 6000 lat opisanych w Biblii.

Przypisy

  1. Kucharski, E., Price, G., Li, H. and Joer, H.A., Laboratory evaluation of CIPS cemented calcareous and silica sands, Proceedings of the 7th Australia New Zealand Conference on Geomechanics, South Australia, pp. 102–107, 1996. Wróć do tekstu. Wróć to tekstu.
  2. Kucharski, E., Price, G., Li, H. and Joer, H., Engineering properties of sands cemented using the calcite in situ precipitation system (CIPS), Exploration and Mining Research News 7:12–14, January 1997. Wróć do tekstu. Wróć to tekstu.
  3. Kalcyt (CaCO3) (kryształki) są kształtu pryzmatycznego i mogą być zadrapane nożem. Kwarc (SiO2) jest twardszy od noża. Koral i muszle są kalcytowe, podobnie jak większość stalaktytów i stalagmitów w jaskiniach. Zazwyczaj kalcyt jest bezbarwny lub biały, ale może także być żółty, różowy, brązowy lub zielony. Wróć do tekstu. Wróć to tekstu.
  4. Thompson, P., Scientists’ spray has proven rock steady, Construction News 6737:36, 11 October 2001. Wróć do tekstu. Wróć to tekstu.

Helpful Resources

Geology by Design
by Carl R Froede Jr
From
US $15.00
Rapid Rocks
From
US $10.00
DVD